Иммунитет человека – это состояние невосприимчивости к различным инфекционным и вообще инородным для генетического кода человека организмам и веществам. Иммунитет организма определяется состоянием его иммунной системы, которая представлена органами и клетками. Центральные органы иммунной системы — красный костный мозг, селезенка и тимус (или вилочковая железа). Лимфатические узлы и лимфоидная ткань в других органах (например, в миндалинах, в аппендиксе) – это периферические органы иммунной системы. Основная задача органов иммунной системы человека – выработка различных клеток, таких как Т- и В-лимфоциты, нейтрофилы, макрофаги, эозинофилы.

Различают иммунитет неспецифический (или врожденный) – например, работа нейтрофилов в любой реакции воспаления с образованием гнойного отделяемого и специфический (приобретенный) – например, выработка антител к вирусу гриппа. Кроме того различают виды иммунитета, связанные с медицинской деятельностью человека:

— естественный – появившийся в результате болезни человека, например, иммунитет после ветрянки,

— искусственный – появившийся в результате прививок, то есть введения ослабленного микроорганизма в организм человека, в ответ на это в организме вырабатывается иммунитет.

Хороший иммунитет – это состояние полной невосприимчивости к различным инородным агентам. Внешне это проявляется отсутствием инфекционных заболеваний, здоровьем человека. Внутренне это проявляется полной работоспособностью всех звеньев клеточного и гуморального звена.

Слабый иммунитет – это состояние восприимчивости к инфекционным заболеваниям. Проявляется слабой реакцией того или иного звена, выпадением отдельных звеньев, неработоспособностью тех или иных клеток. Причин его снижения может быть довольно много. Следовательно, и лечить его надо, устраняя все возможные причины.

Причины и признаки снижения иммунитета

Причин, по которым происходит сбой иммунной системы, очень много. Это плохая экологическая среда проживания, прием антибиотиков, стрессы, плохое питание, недостаток витаминов в организме, физические и умственные нагрузки, недосыпание, инфекции, вредные привычки, паразиты, дисбактериоз. Большое влияние на иммунитет оказывает климат и смена времени года. Весна и осень — это тот период, когда организм нуждается в особой защите. Для беременных, кормящих женщин, новорожденных детей и людям пожилого возраста поддержание иммунитета в это время особенно важно. К признакам снижения иммунитета относят: хроническую усталость, головные боли, сонливость, учащенные простудные заболевания, длительная субфебрильная температура тела 37-38 градусов.

Укрепление иммунитета

Вопрос о повышение иммунитета актуален среди любых контингентов населения, несмотря на то, взрослый это человек или ребенок, мужчина или женщина, так как крепкий иммунитет — это многофакторная защита от любого заболевания. Мало кто из нас соблюдает правильно питание, правильный режим дня, не все из нас имеют полноценный сон-отдых, но зато каждого из нас окружает одно — вредные привычки. Все это и является первопричинами снижения иммунитета, что в последующем приводит к различным заболеваниям. Чтобы этого избегать, достаточно придерживаться некоторых правил, рекомендаций, которые постепенно войдут в привычную жизнь и заметно улучшат работу иммунной системы.

Во-первых — это витаминизированное, сбалансированное правильное питание. Правильнее всего питаться дробно, но 4-5 раз в сутки, небольшими порциями. В питание должны быть включены преимущественно свежие фрукты, овощи, кисло-молочные продукты, фитонциды (лук, чеснок), зелень, морепродукты и сухофрукты. Следовало бы отказаться от постоянного приема полуфабрикатов, сосисок, колбас, жирного мяса и прочего. Лучше всего эти продукты заменить свежей рыбой.

Во-вторых — это полноценный отдых. У каждого человека должен быть 8-ми часовой ночной отдых, а также отдых в обед от 30 минут до 1 часа.

В-третьих — избегать стрессовых ситуаций, различного рода напряжений, загруженности на работе.

В-четвертых — нужно избавиться от вредных привычек, таких как бесконтрольный прием кофе, курение, алкоголизм, а в некоторых случаях — и наркомания. Параллельно с этим, следовало бы пролечить все хронические инфекционные и воспалительные заболевания в организме, которые приводят к снижению иммунитета.

В-пятых – это активный образ жизни и занятие спортом. Даже небольшой комплекс физических упражнений позволит не только сохранить и укрепить иммунитет, но и значительно его повысить.

В-шестых – это закаливание. Закаливание известно уже очень давно, но необходимо помнить, что эффект начинает появляться только через месяц, а при прекращении процедур закаливания теряется уже на 5-7 день.

В седьмых – это – прививки. У маленьких детей детские инфекции способны привести к тяжелым и опасным для жизни осложнениям, поэтому ребенка следует прививать в соответствии с календарем прививок. При угрозе эпидемии гриппа и при поездке в опасные регионы также следует привиться.

Значение иммунитета для человека сложно переоценить. Нормально функционирующий иммунитет должен защищать организм от проникновения любых чужеродных тел и веществ. Эту задачу и выполняет иммунная система человека — специализированная система клеток, тканей и органов, чутко реагирующая на внедрение чужеродного агента.

Влияет ли на сопротивляемость организма инфекции образ жизни?

Как сообщают эксперты Гарвардской медицинской школы, на сегодняшний день есть лишь предварительные данные о связи иммунитета с образом жизни, в основном потому, что нет полной ясности, как именно интерпретировать разнообразные показатели функций иммунитета. Неясно также, есть ли польза от того, что мы попытаемся увеличить количества тех или иных клеток иммунной системы, если только речь не идет о диагностированном иммунодефиците.

Тем не менее, специалисты считают, что стратегии здорового образа жизни, снижающие риск хронических заболеваний, вероятнее всего положительно влияют и на иммунитет. Вот простые правила, выполнять которые имеет смысл с любой точки зрения:

– Не курите.
– Придерживайтесь сбалансированной диеты с большим содержанием фруктов и овощей, с преобладанием цельнозерновых продуктов над мучными, с невысоким содержанием насыщенных жиров.
– Избавляйтесь от избыточного веса.
– Ограничивайте употребление алкоголя.
– Избегайте недосыпания.
– Избегайте инфекции: мойте руки, фрукты и овощи, тщательно готовьте мясо.
– Держите под контролем кровяное давление, регулярно проходите обследования, рекомендуемые для вашей возрастной группы или группы риска по заболеванию (если вы входите в одну из них).

Надо ли принимать витамины и прочие добавки?

Для большинства людей при отсутствии хронических заболеваний и нормальном питании нет особых оснований волноваться о том, что их иммунная система страдает от недостатка тех или иных витаминов, микроэлементов и других питательных веществ.

Развернувшаяся в мировой прессе не так давно кампания по дискредитации витаминов во многом основана была именно на этом факте: положительная роль витаминов оказалась сильно преувеличенной в странах, где население в подавляющем большинстве и так питается хорошо.

Но если вы сидите на строгой диете либо страдаете от заболевания, ведущего к проблемам с усвоением питательных веществ, вам, скорее всего, стоит позаботиться о том, чтобы принимать их в медикаментозной форме. Вот несколько нутриентов, которые стоит рассмотреть в качестве добавок к питанию.

Витамин А. Существует ряд исследований (например, это), демонстрирующих связь дефицита витамина А в организме со сниженной функцией иммунной системы и повышением риска инфекций.

Витамин В6. Ряд научных работ (например, эта и эта) позволяют предположить, что дефицит витамина В6 снижает способность лимфоцитов к дифференцировке в Т-клетки и В-клетки. Умеренные дозы витамина помогают восстановить эту способность, однако мегадозы дополнительных преимуществ не дают и могут быть небезопасны, если принимать их в течение длительного времени.

Витамин D. Его роль в работе иммунной системы неоспорима. Помимо того, что витамин D, вырабатываемый в организме под воздействием солнечного света, давно известен как важный фактор в борьбе с туберкулезом, появляются новые данные, свидетельствующие о его вероятной роли в профилактике рака, рассеянного склероза а так же сезонного гриппа. Эксперты рекомендуют принимать в виде добавки витамин D3 (не D2, эта форма плохо усваивается). Полезен и рыбий жир, содержащий, помимо D, витамин А, и полезные Омега-3 жирные кислоты.

Цинк. Этот микроэлемент необходим для нормального функционирования Т-клеток и других клеток иммунитета. Рекомендуемая дневная доза цинка – 15-25 мг, но не более того. Высокие дозы производят обратный эффект.

Кстати, вопреки весьма распространенной рекомендации при первых признаках простуды или гриппа принять высокую дозу витамина С, научное подтверждение его влияния на сопротивляемость организма инфекции на сегодняшний день отсутствует.

В отношении разнообразных натур-продуктов, рекламируемых как иммуностимуляторы, эксперты Гарвардской школы медицины призывают сохранять здоровый скептицизм. Очень немногие из них прошли исследования, да и те не всегда соответствуют суровым методическим стандартам, принятым в медицинской науке. Так эхинацея, препараты которой можно найти практически в любой аптеке, вплоть до крохотного киоска, на самом деле не продемонстрировала полезности в исследованиях.

Нет убедительных данных и об эффективности бесконечно популярного чеснока. Надо заметить, правда, что при отсутствии грамотно поставленных клинических испытаний, есть несколько лабораторных исследований, свидетельствующих о том, что в пробирке чеснок способен бороться с бактериальной, вирусной и грибковой инфекциями (например, это). Вполне возможно, что чеснок не бесполезен при простудах, хотя действует он, судя по всему, не через иммунную систему.

Есть, правда, интересное исследование 2006 года, в котором у жителей юга Европы, где чеснок и лук являются постоянными ингредиентами популярных блюд, найдена обратная корреляция между частотой употребления этих продуктов и риском некоторых видов рака. Этих данных недостаточно, чтобы сделать заключение об иммуномодулирующих свойствах чеснока и лука, но добавить их на всякий случай в рацион имеет смысл.

Чрезвычайно много исследований в настоящее время проводится в сфере микробиома человека, влияния разнообразных микроорганизмов, симбиотических с нами, на наши органы, системы и их функции. Ряд работ свидетельствует о том, что пробиотики (полезные бактерии) способствуют лучшей сопротивляемости организма инфекциям (например, вот это). В то же время не стоит слишком доверять рекламе «живых» йогуртов: они, конечно, не принесут вреда (если только в них не слишком много сахара), но и сомнительно, что скромное количество содержащихся в них полезных бактерий как-то существенно повлияет на вашу способность отражать атаки инфекции.

Вот в этой статье вы сможете прочитать рекомендации ВОЗ по выбору оптимального биопрепарата.

Правда ли, что стресс снижает иммунитет?

Трудно со всей определенностью ответить на этот вопрос по одной простой причине: совершенно невозможно провести контролируемый эксперимент на человеческой модели, он был бы просто не этичным. Поэтому ученым приходится довольствоваться экспериментами на животных и некоторыми наблюдениями над миром людей.

Вот в этом исследовании подопытные мыши, инфицированные вирусом герпеса, в условиях стресса продемонстрировали снижение активности Т-клеток. А в этом сниженную продукцию лимфоцитов продемонстрировали младенцы индийской макаки, разлученные с матерью.

Ученые наблюдали снижение активности Т-клеток у пациентов в депрессии, а также у разведенных мужчин по сравнению с женатыми. Снижение ряда иммунных показателей продемонстрировали жители Флориды, потерявшие жилье после урагана Эндрю, а также работники больниц Лос-Анжелеса после землетрясения. Есть и другие исследования со сходными результатами, однако нет сколько-нибудь определенных данных о том, что сниженные показатели продукции и активности клеток иммунитета привели к росту заболеваемости в этих группах.

Впрочем, если бы рекомендацию «Избегайте стресса!» можно было бы исполнить, то ее так или иначе стоило бы дать.

И, наконец, влияет ли на иммунитет холод?

Как насчет совета бабушки надеть теплую шапку?

Отмораживать уши, конечно, не стоит, но если вы, выйдя на улицу зимой, слегка замерзли, от этого ваш иммунитет вряд ли снизится. Во всяком случае, на сегодняшний день наука считает, что простуда, вопреки этимологии названия, не связана с «простыванием».

Ученые погружали добровольцев в холодную воду, подвергали их воздействию температур, близких к 0°С, изучали обитателей научных станций Антарктиды и северных районов Канады. Результаты были неоднозначными.

С одной стороны, канадские исследователи заметили повышение заболеваемости респираторными инфекциями у лыжников в условиях длительных тренировок на морозе. В то же время, неясно, было ли это результатом низких температур, либо других факторов (большой физической нагрузки, сухости воздуха).

Так что одевайтесь комфортно, берегитесь гипотермии и обмораживаний, а за иммунитет не волнуйтесь: скорее всего, от холода он не пострадает.

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Наивные Т-лимфоциты могут поведать о том, что вы хотели бы скрыть. Впервые было осуществлено секвенирование профиля Т-клеточных рецепторов периферической крови человека. Успехи в развитии технологий секвенирования нового поколения дают возможность проследить за динамикой колебаний численности и разнообразия наивных Т-клеток по мере старения организма. Вместе с этими знаниями появляется ответ на вопрос, почему женщины живут дольше мужчин, и приходит мысль о том, что увеличить продолжительность жизни можно, используя собственные Т-клетки. «Иммунологические часы» несложно обмануть, пойдя на хитрость.

Обратите внимание!

Эта работа опубликована в номинации «лучшая статья по иммунологии» конкурса «био/мол/текст»-2015.

Спонсором номинации «Лучшая статья о механизмах старения и долголетия» является фонд «Наука за продление жизни». Спонсором приза зрительских симпатий выступила фирма Helicon.

Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science.

Всегда ли можно дать сорокалетнему мужчине его сорок? А пятидесятилетнему? А скольким тридцатилетним женщинам вы бы не дали двадцати? Определять возраст человека по внешней составляющей не самая лёгкая задача. Однако, людям, перешагнувшим определённый порог, различный для мужчин и женщин, когда репродуктивная функция начинает стремительно угасать, становится сложнее скрывать свой возраст.

Для внутренних процессов человеческого организма характерны совершенно иные темпы изменений. «Возрастной порог» нашей иммунной системы расположен гораздо ближе к детству, чем к старости. Уже с первого года жизни в тимусе ребёнка начинают происходить драматические изменения: функциональная ткань органа заменяется на соединительную, уменьшаясь каждый год на 3% до 35–45 лет, а после 45 — на 1% (рис. 1). В 70 лет соединительная ткань занимает 90% тимуса . Наиболее активно тимус функционирует в пренатальный период и до наступления половой зрелости. За это время происходит наработка максимальных возможностей Т-клеточного иммунитета, что будет во многом определять эффективность иммунного ответа человека на протяжении всей его жизни.

Рисунок 1. Сравнение размеров тимуса у новорождённого (а) и взрослого (б). К 50 годам тимус уменьшается в 5-7 раз по сравнению с первоначальным размером. Рисунок с сайта my.bpcc.edu.

Тимус — военная база иммунной системы

В тимусе иммунная система обучает своих «солдат». Предшественники Т-лимфоцитов размножаются в костном мозге и с кровью попадают в тимус. В нём происходит ключевое событие в жизни Т-клеток, определяющее их специфичность к антигену, с которым они никогда ещё не встречались — соматическая рекомбинация (также V(D)J-рекомбинация, рис. 2). Она заключается в перетасовке участков генов, кодирующих гипервариабельные участки α и β цепей Т-клеточного рецептора (TCR). С помощью TCR Т-клетки распознают «свой» антиген, к которому они специфичны, в составе главного комплекса гистосовместимости (MHC) антиген-презентирующих клеток (рис. 3). Благодаря этому процессу создаётся гигантское разнообразие TCR — около 6 × 105 возможных вариантов на каждые 106 Т-клеток . В силу такой огромной вариабельности Т-клеточных рецепторов существует высокая вероятность того, что при проникновении в организм какого-либо чужеродного агента найдётся Т-клетка, TCR которой окажется специфичным именно ему. Соматическая рекомбинация происходит в кортикальной части тимуса, из неё клетки мигрируют в медуллярную часть и претерпевают негативный отбор: в экземплярах, реагирующих на собственные антигены, экспрессируемые организмом, запускается апоптоз.

Рисунок 2. Соматическая рекомбинация на примере β цепи TCR. Исходная последовательность в гене, кодирующем β цепь TCR содержит V (variable), D (diversity), J (Joining) и C (constant) сегменты. Сначала один из двух D-сегментов соединятеся с одним из 13 J-сегментов. Получившийся DJ-сегмент присоединяется к одному из 50 V-сегментов. Сегменты выбираются случайным образом, и механизм их сшивки также предполагает случайное варьирование количества пар оснований, это обеспечивает разнообразие TCR. Аналогичный процесс происходит c последовательностью, кодирующей α-цепь только без D-сегмента. Рисунок с сайта Slideshare.

Рисунок 3. Взаимодействие TCR и антиген-презентирующей клетки. а — Т-клетка (фиолетовая) взаимодействует с антиген-презентирующей клеткой (APC, синяя). б — APC презентирует антиген в составе MHC. Гетеродимер TCR состоит из α и β цепей, охватывающих MHC с антигеном. С антигеном главным образом взаимодействуют области CDR3 — это домены, отвечающие за специфичность TCR к данному антигену. Рисунок с сайта Genomemedicine.

После наступления пубертатного периода производство тимусом наивных Т-клеток резко снижается и на протяжении всей взрослой жизни человека активность этого органа остаётся на самом базальном уровне. Чем это грозит? Созданное за такой короткий период огромное разнообразие TCR действительно обеспечивает эффективный иммунный ответ на большинство потенциальных угроз. Но это разнообразие остаётся константным только некоторое время.

Мы теряем наших бойцов!

Многие современные исследования в области иммунологии посвящены усовершенствованию подходов к вакцинации пожилых людей. Почему для людей преклонного возраста вакцинация практически неэффективна? Наивные Т-клетки стареют вместе с человеком, за всю жизнь они проходят множество делений, в результате которых неизбежно «портится» ДНК, клетки начинают хуже выполнять свои функции. Клетки памяти, произошедшие от стареющих наивных Т-клеток, при повторной встрече с антигеном секретируют скудный спектр цитокинов, их способность к пролиферации снижена . Появление функциональных дефектов в пуле наивных Т-клеток с возрастом не вызывает удивления, но какой несправедливостью было бы уменьшение по мере старения человека разнообразия ТCR, созданного в результате блестящего тактического хода нашего организма ещё в детстве, мощнейшего оружия иммунной системы. Так и есть, жизнь несправедлива!

По результатам последних исследований , доля наивных Т-клеток как в CD4+ (Т-хелперы) так и в CD8+ (Т-киллеры) субпопуляциях периферической крови человека линейно уменьшается с возрастом. В детстве она составляет 50–80% от всего Т-клеточного пула и уменьшается на 0,75% каждый год, к 70 годам она составляет одну четверть первоначального изобилия. Авторы исследования создали новый подход к использованию технологии секвенирования нового поколения компании Illumina для получения наиболее точных индивидуальных профилей репертуара TCR у людей различных возрастных групп. Было показано, что разнообразие TCR в периферической крови человека коррелирует с процентным содержанием в ней наивных Т-клеток и почти линейно уменьшается с возрастом — примерно на 5 × 103 вариантов TCR в год. Наивные Т-клетки сосуществуют в крови с Т-клетками памяти, клоны которых образуются в результате пролиферации наивных Т-клеток, повстречавших «свой» антиген. Размножившиеся клоны с каждым годом занимают всё большую долю доступного для пролиферации пространства в крови, это отражается на численности наивных Т-клеток, так как общее количество Т-клеток в крови человека относительно стабильно.

* — Но не стоит забывать, что кроме популяций в периферической крови, у человека есть гораздо более мощная локальная армия Т-лимфоцитов «на местах»: «Т-лимфоциты: путешественники и домоседы» . — Ред.

Общее разнообразие TCR определяется количеством редких клонов в пуле Т-клеток, поэтому отсутствие возрастных изменений в разнообразии наиболее многочисленных Т-клеточных клонов указывает на то, что клоны наивных Т-клеток теряются с возрастом. Это связано с тем, что клоны наивных Т-клеток обычно малочисленны, поэтому вероятность того, что ни одна клетка данного клона не сможет поделиться или погибнет в результате каких-то случайных событий гораздо выше, чем для клонов с большим числом клеток.

Долгая, но бездетная жизнь

Рисунок 4. Придворные евнухи в Китае. Некоторые евнухи жили более ста лет. Рисунок с сайта Lacasamundo.

Исследование о придворных евнухах династии Чозунь в Корее 2012 года показало, что продолжительность жизни евнухов составляла на 15–20 лет больше, чем продолжительность жизни мужчин с нормальной репродуктивной функцией, живущих в тех же условиях (рис. 4). Возможно, их продолжительность жизни увеличивалась именно благодаря отсутствию инволюции тимуса под влиянием половых гомонов, а следовательно благодаря большему разнообразию TCR наивных Т-клеток. В пользу этой гипотезы можно привести данные о том, что у женщин производство тимусом наивных Т-клеток происходит более эффективно, чем у мужчин, и уменьшение их содержания в периферической крови у женщин выражено в меньшей степени, чем у мужской части населения . Возможно, лучшая работа иммунной системы у женщин связана с тем, что во время беременности иммунитет женщины необходимо «обуздать», сделав его толерантным к фактически чужеродному телу — плоду, что требует участия сложных регуляторных путей. Высокая точность регуляции иммунного ответа очень важна, так как ошибка приведёт к потере потомства. К этим рассуждениям можно прибавить и тот факт, что у женщин с наступлением менопаузы яичники перестают вырабатывать эстрогены, а у мужчин выработка половых гормонов не прекращается. Это объясняет большую продолжительность жизни у женщин, чем у мужчин, характерную для любых национальностей. В Европе и США женщины живут дольше мужчин на 4,5–5 лет, в России — на 13 .

Мальчик, которому сделают орхеэктомию (удаление яичек), может быть, и получит дополнительные 10–15 лет жизни, вместе с тем лишившись возможности иметь детей и получив набор других не совсем приятных последствий. Существуют менее радикальные решения, основанные на приёме определённых препаратов, способствующих восстановлению функции тимуса. Одно из таких веществ — грелин, этот гормон вырабатывается слизистой оболочкой желудка и вызывает чувство голода, действуя на центры гипоталамуса. Оказалось, что грелин участвует в Т-клеточном сигналлинге, способен снижать связанное с возрастными изменениями воспаление, способствует восстановлению структуры тимуса и стимуляции его функций. Ряд цитокинов и факторов роста (интерлейкины 7 и 22, фактор роста кератиноцитов) являются потенциальными кандидатами для решения проблемы восстановления функции тимуса у взрослых людей. Интерлейкины обеспечивают дифференцировку и выживание тимоцитов. Фактор роста кератиноцитов необходим для пролиферации и дифференцировки функциональных тканей тимуса, его использование вызывает пролиферацию тимоцитов и увеличивает размеры органа. Возможно также использование веществ, блокирующих выработку стероидных гормонов, таких как аналоги гонадотропин-релизинг гормона, например, люпрона. Люпрон действует на гипофиз, блокируя рецепторы к гонадотропин-релизинг гормону, из-за чего уменьшается выработка лютеинизирующего и фолликуло-стимулирующего гормонов, что ведёт к снижению продукции эстрогена и тестостерона. И всё же, все вышеперечисленные вещества имеют неоднозначное воздействие на организм, и пока ещё нет данных о долгосрочных последствиях их приёма, поэтому их назначают только в случае восстановления после химиотерапии или при ВИЧ-инфекции, когда стимуляция работы тимуса необходима для реконституции иммунной системы .

«Боевая» и «самоконтролирующая» функции иммунной системы

Дополнительно см.:

Примечание. На данной странице кратко рассмотрены функции и характеристики основных иммунокомпетентных клеток: Т- и В-лимфоцитов и дендритных клеток (DCs). Но в начале дана характеристика особому двойному функционалу иммунной системы, в которой основную роль играют лимфоциты. Поэтому стоит напомнить, что же из себя предсталяют эти клетки.

Лимфоциты — это клетки иммунной системы, представляющие собой разновидность лейкоцитов, которые обеспечивают гуморальный иммунитет (выработка антител), клеточный иммунитет (контактное взаимодействие с клетками-мишенями), а также регулируют деятельность клеток других типов. По морфологическим признакам выделяют два типа лимфоцитов: большие гранулярные лимфоциты (чаще всего ими являются NK-клетки и малые лимфоциты (T-клетки и B-клетки).

Типы лимфоцитов

Те или иные механизмы иммунной защиты есть практически у всех животных. Эти механизмы сильно различаются по своей структуре, сложности, эффективности и, главное, по соотношению врожденных и приобретенных компонентов. У беспозвоночных преобладает врожденный иммунитет, хотя это далеко не абсолютное правило. У позвоночных вдобавок к врожденным защитным механизмам развилась необычайно сложная адаптивная иммунная система, способная приспосабливаться (адаптироваться) к всевозможным новым инфекциям, вырабатывать новые средства борьбы с ними и обладающая к тому же хорошей памятью (именно благодаря иммунной памяти мы получаем стойкий иммунитет ко многим болезням, однажды переболев ими).

У всех «высших» позвоночных основными компонентами адаптивной иммунной системы являются лимфоциты двух типов: B и T (см.: B cell, T cell). Каждый зрелый лимфоцит производит один (и только один) тип рецепторов, причем каждый рецептор способен распознавать чужеродные молекулы (антигены) строго определенного типа. Рецепторы B-лимфоцитов называются антителами, они могут отделяться от поверхности лимфоцита и самостоятельно атаковать «врагов» (например, бактерий). Рецепторы Т-лимфоцитов (Т-клеточные рецепторы) по своей структуре похожи на антитела, но они прочно приделаны к поверхности Т-лимфоцита и не расплываются свободно в окружающей среде, подобно антителам.

В ходе развития (созревания) лимфоцитов происходит сложная перестройка их генома. Суть ее состоит в том, что из имеющегося в геноме набора «заготовок» комбинаторным путем формируются зрелые, готовые к использованию гены антител или Т-клеточных рецепторов. Возникает огромное разнообразие лимфоцитов, производящих сотни тысяч и миллионы разных иммунных рецепторов. Среди этих рецепторов неизбежно появляются и опасные для организма, готовые наброситься на свои собственные антигены. Лимфоциты, производящие такие рецепторы, отбраковываются; остальные сохраняются. В результате организм получает огромный набор лимфоцитов, способных распознавать чуть ли не любые чужеродные белки и углеводы. Когда в организм проникает инфекция (например, бактерии), те B-лимфоциты, чьи антитела проявляют наибольшее сродство к поверхностным веществам (антигенам) данной бактерии, дополнительно «подгоняют» гены своих антител к этим антигенам путем соматического гипермутирования.

T- и B-лимфоциты высших позвоночных обмениваются между собой разнообразными химическими сигналами (см. ниже интерлейкины). В соответствии с этим у разных типов лимфоцитов активны строго определенные гены, ответственные за прием и передачу этих сигналов.

Интерлейкины — группа цитокинов (белков), синтезируемая и секретируемая Т-лимфоцитами, В-лимфоцитами и NK-клетками, а также взаимодействующими с ними клетками. Цитокины — это небольшие пептидные информационные молекулы. Цитокины имеют молекулярную массу, не превышающую 30 кD. Цитокин выделяется на поверхность клетки А и взаимодействует с рецептором находящейся рядом клетки В. Таким образом, от клетки А к клетке В передается сигнал, который запускает в клетке В дальнейшие реакции. Их основными продуцентами являются лимфоциты (дополнительно о цитокинах см. здесь →).

Более подробно о цитокинах см. в отдельном разделе:

Одно из главных функциональных различий В- и Т-лимфоцитов состоит в том, что первые специализируются в первую очередь на борьбе с инфекциями путем массового производства антител, а вторые — в большей степени «разведчики» и специалисты по тонкому различению «своих» и «чужих» антигенов; в частности, они внимательно следят за тем, чтобы B-лимфоциты по ошибке не начали производить аутоиммунные антитела, атакующие собственные клетки организма.

Т-клеточные рецепторы идентифицируют присутствие чужеродной белковой молекулы только в том случае, если эта молекула уже попала внутрь какой-нибудь другой клетки организма (например, B-лимфоцита) и была там расщеплена на короткие кусочки. Эти кусочки затем соединяются со специальными белками (их называют белками Главного Комплекса Гистосовместимости (ГКГС, англ. MHC, major histocompatibility complex). Комплексы из белков ГКГ и коротких обрывков других белков — своих и чужих — клетки выставляют на своей поверхности специально для того, чтобы Т-лимфоциты могли их «ощупать» своими рецепторами. Т-клеточные рецепторы безошибочно отличают «свое» от «чужого», но только в том случае, если исследуемый образец аккуратно порезан на кусочки нужной длины и присоединен к белку ГКГ.

Разделение труда между лимфоцитами неизбежно вытекает из самой «идеи» производства огромного количества разнообразных иммунных рецепторов комбинаторным путем. С одной стороны, благодаря этой технологии позвоночные успешнее, чем любые другие животные, противостоят разнообразным инфекциям. Вряд ли без этого наши предки смогли бы стать теплокровными, то есть превратиться в ходячий термостат с питательной средой для микробов. С другой, такая иммунная система должна находиться под строжайшим контролем, иначе она мгновенно убьет свой собственный организм. Кто же может проконтролировать, какой антиген распознал тот или иной лимфоцит, точно ли этот антиген чужой и не будет ли для организма вреда, если данный лимфоцит начнет размножаться? Кроме другого лимфоцита, никто в этом не разберется. Иммунная система должна контролировать себя сама.

Совместить в одной и той же клетке обе функции — «боевую» и «самоконтролирующую» — очень трудно, особенно если эти функции должны выполняться с очень высокой эффективностью. Тем самым создаются предпосылки для разделения труда между лимфоцитами: одни из них специализируются на борьбе с инфекцией, а другие внимательно следят за первыми, чтобы те не начали по ошибке производить опасные для организма антитела.

Основной функцией В лимфоцитов является образование антител (АТ). Наряду с этим В клетки участвуют в презентации антигенов (АГ), фагоцитозе, органогенезе лимфоидных органов и секреции цитокинов. В последние годы выяснилось, что В клетки обладают еще и регуляторными функциями. В основном их роль сводится к угнетению патологических процессов. Однако, в некоторых случаях они могут, напротив, способствовать заболеванию. Влияние Breg на патологические процессы в значительной степени обусловлено образованием IL-10, угнетающего презентацию АГ, продукцию про-воспалительных цитокинов, пролиферацию Т лимфоцитов и функции некоторых других клеток . Основным источником IL-10 являются Breg селезенки и брюшной полости. Они обладают уникальным фенотипом — CD1dhiCD5+CD19hi и продуцируют исключительно IL-10. Эту субпопуляцию называют В10 клетками. Изучение свойств и функций Breg является одной из первоочередных задач современной иммунологии и медицины. Вопросов в этой области значительно больше, чем ответов. Так до сих пор не установлено, есть ли Breg в норме или они возникают под влиянием патологических или АГ стимулов. Каков механизм их возникновения? Каково их происхождение? Обладают ли Breg АГ специфичностью? К числу пока не исследованных (и даже не поставленных!) вопросов относится и вопрос о влиянии Breg на гуморальный иммунный ответ. До сих пор Breg изучают, главным образом, на моделях различных воспалительных или аутоиммунных заболеваний, оценивая эффект по различным клиническим показателям. Экспериментальные модели, позволяющие прямо изучать сами эти клетки, пока не разработаны. Целью настоящего исследования является выяснение вопроса о наличии Breg в норме и при иммунном ответе на различные АГ in vivo и in vitro и определении роли Breg в этих ответах. Предполагается установить, влияет ли IL-10 на гуморальный иммунный ответ, сравнить количества Breg в селезенке и перитонеальной полости мышей в норме и после АГ стимуляции, выяснить приводит ли обработка В-1 и В-2 клеток АГ к появлению/увеличению содержания Breg и определить, играют ли роль в индукции образования Breg взаимодействия с Т лимфоцитами или дендритными клетками. Самостоятельный интерес представляет вопрос об АГ специфичности Breg. Для решения поставленных вопросов предполагается разработать модельные системы, позволяющие изучать влияние Breg на иммунный ответ В клеток на Т-зависимые АГ и Т-независимые АГ 2-го типа. Опыты будут проводиться на мышах СВА и CBA/N. В работе будут использованы биологические, культуральные, иммуноферментные и иммунофлуоресцентные методы, а также методы иммуномагнитной сепарации и адоптивного переноса клеток. В качестве АГ будут использованы водорастворимый АГ бараньих эритроцитов (ВРАБЭ), коллаген, полисахарид пневмококка (SIII), альфа(1—3) декстран и поливинилпирролидон. Выделение Breg будет проводиться с помощью набора «Regulatory B Cell» (Miltenyi Biotec). Количество клеток, образующих АТ и иммуноглобулины (ИГ), будет оцениваться с помощью метода ELISPOT. Контактные взаимодействия будут исследованы путем культивирования клеток в трансвеллах. Для изучения влияния Вreg на ответ В-2 лимфоцитов на Т-зависимые АГ in vivo будет использована система адоптивного переноса Вreg мышей СВА конгенным xid-мышам CBA/N. В опытах in vitro для этого будет использовано ко-культивирование Вreg мышей СВА со спленоцитами мышей CBA/N в модельной системе . Влияние Вreg на иммунный ответ В-2 клеток будет оцениваться по количеству В лимфоцитов, экспрессирующих активационные маркеры CD80, CD86 и MHC II (цитометрия) и числу ИГ-секретирующих В-2 клеток (ELISPOT) в системах, содержащих и не содержащих АГ. Влияние Breg на иммунный ответ В-1 лимфоцитов будет исследовано в модельной системе in vitro. Предлагаемые исследования позволят получить первичные данные о свойствах Breg, Постановка вопроса является новой.

Т система иммунитета

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *